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《南京理工大学》 2008年
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基于CMOS工艺的低噪声放大器与混频器设计

杨吟国  
【摘要】: 这篇论文以射频接收机前端关键器件中的低噪声放大器与混频器为研究对象,在系统分析无线局域网中射频接收机几种典型结构及其性能指标的基础上,根据IEEE802.11a标准,应用Agilent公司的ADS2003C电路仿真软件进行电路设计。 首先,在分析、比较低噪声放大器的结构、工作原理与性能指标的基础上,综合多种因素,选用电感源极负反馈以及共源共栅低噪声放大器的电路结构。应用Matlab编程计算出栅宽与噪声系数的关系曲线,供电路设计时参考。应用ADS软件对此电路进行设计、优化与仿真,仿真结果:输入回波反射系数S_(11)和输出回波反射系数S_(22)均小于-30dB;增益S_(21)为13.9dB;反向增益S_(12)为-29dB;在5.2GHz处,噪声系数为1.3dB;1dB压缩点为-11dBm,输入三阶互调点大约为-2dBm。上述结果表明设计的低噪声放大器能够实现很好的输入输出匹配,较高的正向传输增益,反向隔离和线性度均满足设计要求。 其次,在分析、比较几种典型混频器的基本原理和性能指标的基础上,选择Gilbert单元结构混频器设计电路,并进行噪声分析,引入改进的电流注入结构。应用ADS软件对此电路进行设计、优化与仿真,仿真结果:变频增益为16.5dB;噪声系数为15.2dB;1dB压缩点为-15dBm;三阶交调截点为-5dBm;静态工作电流为40mA,功耗为72mW。上述结果表明:设计的混频器各项性能指标均达到设计要求。 最后,将设计仿真完毕的带电感源极负反馈的共源共栅低噪声放大器和Gilbert单元结构混频器电路,采用TSMC 0.18μm CMOS工艺元件库,应用Cadence软件画出这两种电路的版图。上述工作对射频集成电路设计有一定的参考价值。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN722.3;TN773

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